CN111895478A - 一种蓄热式电采暖监控终端和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蓄热式电采暖监控终端和方法,监控终端包括计量模块(1)、处理模块(2)和接口模块(3),计量模块(1)和接口模块(3)均与处理模块(2)连接;计量模块(1)用于计量蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息;处理模块(2)用于基于电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,还用于基于供热区域特征参数调整蓄热式电采暖设备的运行参数;接口模块(3)用于从外部信息交互系统获取蓄热式电采暖设备的配置信息和供热区域特征参数,并将电气量信息、非电气量信息和运行参数上传给外部信息交互系统,在同一个时段内同时采集蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息,采集信息完整且效率高,能够对蓄热式电采暖设备的运行参数进行优化控制,实现蓄热式电采暖设备的有序用电,且经济运行。
Description
技术领域
本发明涉及热工技术领域,具体涉及一种蓄热式电采暖监控终端和方法。
背景技术
目前,蓄热式电采暖设备在运行过程中十分容易受到电网供电、负荷变化、设备状态、供热区域天气、环境、房屋建筑特征的影响,使得蓄热式电采暖的热负荷不断变化,为了保证蓄热式电采暖安全稳定地运行同时又能最经济运行,需时刻采集和分析蓄热式电采暖的电信息、运行环境信息和供热区域电网信息。
现有技术中的蓄热式电采暖监控终端采集和分析蓄热式电采暖设备的电信息,在同个时间段内仅能采集蓄热式电采暖设备的电压、电流、功率、功率因数、电量、谐波信息,不能同步采集蓄热式电采暖设备的温度、压力、流量、阀门开度、开关状态等运行环境数据,蓄热式电采暖设备的状态信息的采集不完整,蓄热式电采暖设备运行信息采集效率低,同时也不能优化控制蓄热式电采暖设备的运行参数。
发明内容
为了克服上述现有技术中采集效率低、数据采集不完整且不能优化控制蓄热式电采暖设备的运行参数的不足,本发明提供一种蓄热式电采暖监控终端,包括计量模块(1)、处理模块(2)和接口模块(3),所述计量模块(1)和接口模块(3)均与处理模块(2)连接;
所述计量模块(1)用于计量蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息;
所述处理模块(2)用于基于所述电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,还用于基于供热区域特征参数调整蓄热式电采暖设备的运行参数;
所述接口模块(3)用于从外部信息交互系统获取蓄热式电采暖设备的配置信息和供热区域特征参数,并将电气量信息、非电气量信息和运行参数上传给外部信息交互系统。
所述计量模块(1)包括数据采集单元(101)、计量单元(102)和状态信息采集单元(103);
所述数据采集单元(101)与计量单元(102)连接,用于采集蓄热式电采暖设备电气量信息中的电压信息和电流信息;
计量单元(102)用于基于电压信息和电流信息对蓄热式电采暖设备电气量信息进行计算,所述电气量信息包括功率、电量、功率因数和谐波;
所述状态信息采集单元(103)用于采集蓄热式电采暖设备的非电气量信息;
处理模块(2)包括故障诊断单元(203)和调整单元(207);
所述故障诊断单元(203)与计量单元(102)、状态信息采集单元(103)和接口模块(3)分别连接,用于基于电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,产生事件记录文件;
所述调整单元(207)与接口模块(3)连接,用于基于来自于接口模块(3)的供热区域特征参数确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数,并基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的功率调整蓄热式电采暖设备的运行参数。
所述处理模块(2)还包括存储单元(201)、时钟单元(202)、检测单元(204)、录波单元(205)和电信息采集单元(206);
所述时钟单元(202)与故障诊断单元(203)和调整单元(207)连接,用于为处理单元(203)和调整单元(207)提供对时;
所述检测单元(204)与故障诊断单元(203)和调整单元(207)连接,用于检测故障诊断单元(203)和调整单元(207)的工作状态;
所述电信息采集单元(206)与数据采集单元(101)连接,用于将电压信息和电流信息转换为数字信息;
所述录波单元(205)与信息采集单元(206)、故障诊断单元(203)连接,用于基于故障诊断单元(203)的录波指令对来自于信息采集单元(206)的数字信息进行录波,得到录波文件;
所述故障诊断单元(203)还用于基于事件记录文件下发录波指令给录波单元(205);
所述存储单元(201)与故障诊断单元(203)和调整单元(207)连接,用于存储从故障诊断单元(203)和调整单元(207)获取的电气量信息、非电气量信息、事件记录文件、录波文件和供热区域特征参数。
所述非电气量信息包括蓄热式电采暖设备的运行环境温度、自身温度、自身压力、自身流量、阀门开度和开关状态;
所述预测运行参数包括蓄热式电采暖设备的预测功率时序曲线、预测阀门开度、预测温度和预测压力;
所述运行参数包括蓄热式电采暖设备的自身压力和阀门开度;
所述供热区域特征参数包括供热区域建筑体房屋的结构、材料和热负荷画像特征以及供热区域的面积和电网潮流数据;
所述配置信息包括蓄热式电采暖设备的功率阈值、电量阈值、功率因数阈值和谐波阈值。
所述处理单元(203)设有I/O接口、SPI接口、Uart接口和以太网接口。
所述接口模块(3)包括人机接口模块(31)和通信接口模块(32);
所述人机接口模块(31)和通信接口模块(32)均与处理单元(203)连接和外部信息交互系统连接。
所述人机接口模块(31)包括操作单元(311)、状态显示单元(312)和信息显示单元(313);
所述操作单元(311)通过I/O接口与处理单元(203)连接,用于查询运行参数、电压信息、电流信息、功率、电量、功率因数和配置参数;
所述状态显示单元(312)通过I/O接口与处理单元(203)连接,用于显示监控终端的运行状态;
所述信息显示单元(313)通过SPI接口与处理单元(203)连接,用于显示蓄热式电采暖设备的运行参数、电气量信息、非电气量信息和配置信息。
所述通信接口模块(32)包括RS485接口单元(321)、红外接口单元(322)和以太网接口单元(323);
所述RS485接口单元(321)和红外接口单元(322)各自的一端均与Uart接口连接,另一端连接外部信息交互系统;
所述以太网接口单元(323)一端与以太网接口连接,另一端连接外部信息交互系统。
数据采集单元(101)包括:
电压采集单元,用于采集蓄热式电采暖设备电气量信息中的电压信息;
电流采集单元,用于采集蓄热式电采暖设备电气量信息中的电流信息。
还包括所述电源模块(5),所述电源模块(5)用于为计量模块(1)和处理模块(2)供电。
另一方面,本发明还提供一种蓄热式电采暖监控方法,包括:
计量模块(1)计量蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息,同时接口模块(3)从外部信息交互系统获取蓄热式电采暖设备的配置信息和供热区域特征参数;
所述处理模块(2)基于所述电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,并基于供热区域特征参数调整蓄热式电采暖设备的运行参数;
接口模块(3)将电气量信息、非电气量信息和运行参数上传给外部信息交互系统。
所述处理模块(2)基于所述电气量信息和非电气量信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,录波,包括:
所述处理模块(2)判断电气量信息中的功率是否高于功率阈值、电量是否高于电量阈值、功率因数是否低于功率因数阈值、谐波是否高于谐波阈值或非电气量信息是否异常,若是,所述处理模块确定蓄热式电采暖设备出现供电故障或状态故障,产生事件记录文件,并下发录波指令给录波单元(205)。
所述基于供热区域特征参数控制蓄热式电采暖设备的运行参数,包括:
所述处理模块(2)基于来自于接口模块(3)的供热区域特征参数确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数;
所述处理模块(2)基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的功率调整蓄热式电采暖设备的运行参数。
所述处理模块(2)基于来自于接口模块(3)的供热区域特征参数确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数,包括:
基于供热区域特征参数中的电网潮流数据预判保障电网安全稳定情况下确定蓄热式电采暖设备最大运行功率,并基于供热区域特征参数中的供热区域建筑体房屋的结构、材料和热负荷画像特征以及供热区域的面积确定预测运行参数中的供热区域热负荷预测曲线,基于蓄供热区域特征参数中供热区域的峰谷电价数据和供热区域热负荷预测曲线确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数。
所述处理模块(2)基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的功率调整蓄热式电采暖设备的运行参数,包括:
所述处理模块(2)将蓄热式电采暖设备的功率曲线与预测运行参数中的预测功率时序曲线进行比较,若功率曲线与预测功率时序曲线不一致,所述处理模块(2)通过接口模块(3)发送控制指令给蓄热式电采暖设备,使所述蓄热式电采暖设备按预测运行参数运行,否则所述处理模块(2)不调整蓄热式电采暖设备的运行参数。
本发明提供的技术方案具有以下有益效果:
本发明提供的蓄热式电采暖监控终端包括计量模块(1)、处理模块(2)和接口模块(3),所述计量模块(1)和接口模块(3)均与处理模块(2)连接;计量模块(1)用于计量蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息;处理模块(2)用于基于电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,还用于基于供热区域特征参数调整蓄热式电采暖设备的运行参数;接口模块(3)用于从外部信息交互系统获取蓄热式电采暖设备的配置信息和供热区域特征参数,并将电气量信息、非电气量信息和运行参数上传给外部信息交互系统,在同一个时段内同时采集蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息,采集信息完整且效率高,能够对蓄热式电采暖设备的运行参数进行优化控制;
本发明提供的技术方案在保证电网稳定运行情况下基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的功率调整蓄热式电采暖设备的运行参数,实现蓄热式电采暖设备的有序用电,保障蓄热式电采暖设备的稳定运行;
本发明提供的技术方案能够降低蓄热式电采暖设备的运行成本费用,主动参与电力需求侧需求响应,催进蓄热式电采暖设备按最经济方式运行。
附图说明
图1是本发明实施例中蓄热式电采暖监控终端框图;
图2是本发明实施例中蓄热式电采暖监控终端结构图;
图3是本发明实施例中蓄热式电采暖监控方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本发明实施例1提供一种蓄热式电采暖监控终端,如图1所示,包括计量模块1、处理模块2和接口模块3,计量模块1和接口模块3均与处理模块2连接;
计量模块1用于计量蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息;
处理模块2用于基于电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,还用于基于供热区域特征参数调整蓄热式电采暖设备的运行参数(具体为实时运行参数);
接口模块3用于从外部信息交互系统获取蓄热式电采暖设备的配置信息和供热区域特征参数,并将电气量信息、非电气量信息和运行参数(即实时运行参数)上传给外部信息交互系统。
如图2所示,计量模块1包括数据采集单元101、计量单元102和状态信息采集单元103;
数据采集单元101与计量单元102连接,用于采集蓄热式电采暖设备电气量信息中的电压信息和电流信息(即实时电压信息和实时电流信息);本发明实施例1中数据采集单元101采集的实时电压信息为3×100、3×220/380V交流电压,采集的实时电流信息为3×1.5(6)A。
计量单元102用于基于电压信息和电流信息对蓄热式电采暖设备电气量信息进行计算,计算的电气量信息包括功率、电量、功率因数和谐波(即实时功率、实时电量、实时功率因数和实时谐波;本发明实施例1中,计量单元102采用ATT7022E芯片;
状态信息采集单元103用于采集蓄热式电采暖设备的非电气量信息;
处理模块2包括故障诊断单元203和调整单元207;
故障诊断单元203与计量单元102、状态信息采集单元103和接口模块3分别连接,用于基于电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,产生事件记录文件;
调整单元207与接口模块3连接,用于基于来自于接口模块3的供热区域特征参数确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数,并基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的功率调整蓄热式电采暖设备的运行参数。
处理模块2还包括存储单元201、时钟单元202、检测单元204、录波单元205和电信息采集单元206;
时钟单元202与故障诊断单元203和调整单元207连接,用于为处理单元203和调整单元207提供对时;
检测单元204与故障诊断单元203和调整单元207连接,用于检测故障诊断单元203和调整单元207的工作状态;考虑到STM32F767处理的功耗较大(主板电源总计:至少500mA),本发明实施例1中检测单元208采用了开关电源芯片,将5V电源转成3.3V电源,可通过L2测试监控终端的实际功耗。需说明的是,5V电压监测主要用于超级电容切投控制用(由PG4完成控制CAP_CTRL),门限设置在3.5V左右,当低于这个电压时,PWR_TST输出低电平到CPU的PG10,其中。看门狗信号为PG9 WDI。
电信息采集单元206与数据采集单元101连接,用于将电压信息和电流信息转换为数字信息;本发明实施例1中电信息采集单元206采用16位高精度同步采样的ADC芯片(ATsense_301H),其在64倍过采样的情况下,采样率最大可达16KHz,实现对7路电压电流的同步采样。本发明实施例1默认采用12.8K的采集率,ADC时钟配置为:12800*64*4=3276800Hz,STM32F767处理器通过PWM方式将时钟配置数据输出到ADC芯片中。
录波单元205与信息采集单元206、故障诊断单元203连接,用于基于故障诊断单元203的录波指令对来自于信息采集单元206的数字信息进行录波,得到录波文件;
故障诊断单元203还用于基于事件记录文件下发录波指令给录波单元205;
存储单元201与故障诊断单元203和调整单元207连接,用于存储从故障诊断单元203和调整单元207获取的电气量信息、非电气量信息、事件记录文件、录波文件和供热区域特征参数。
存储单元201包括16-32M的QSPI FLASH接口单元、EEPROM接口单元、TF单元;其中,QSPI FLASH接口单元的QSPI FLASH芯片选择16引脚。需说明的是,存储单元201通过16-32MB的QSPI FLASH和SDCARD容量可扩展到16-32G,进一步提高存储容量。
处理单元203还为计量单元102提供时钟,与时钟单元202对时。时钟单元202为带温补偿型的实时时钟电路,时钟单元202为RS8025T带温补时钟,在-25℃~+60℃温度范围内,时钟准确度不大于±1s/d;在参比温度23℃下,时钟准确度不大于±0.5s/d。需说明的是,当1mS对时,为了保证整个时钟的精度也能在1mS内,设计时考虑了用温补时钟晶体X1(目前焊接晶振为12MHz)。本发明中的处理单元203采用STM32F767处理器。
非电气量信息包括蓄热式电采暖设备的运行环境温度、自身温度、自身压力、自身流量、阀门开度和开关状态,即非电气量信息包括蓄热式电采暖设备的运行环境实时温度、自身实时温度、自身实时压力、自身实时流量、实时阀门开度和实时开关状态;
预测运行参数包括蓄热式电采暖设备的预测功率时序曲线、预测阀门开度、预测温度和预测压力;
实时运行参数包括蓄热式电采暖设备的自身实时压力和实时阀门开度;
供热区域特征参数包括供热区域建筑体房屋的结构、材料和热负荷画像特征以及供热区域的面积和电网潮流数据;
配置信息包括蓄热式电采暖设备的功率阈值、电量阈值、功率因数阈值和谐波阈值。
处理单元203设有I/O接口、SPI接口、Uart接口和以太网接口。
接口模块3包括人机接口模块31和通信接口模块32。
人机接口模块31和通信接口模块32均与处理单元203连接和外部信息交互系统连接。
人机接口模块31包括操作单元311、状态显示单元312和信息显示单元313;
操作单元311通过I/O接口与处理单元203连接,用于查询运行参数、电压信息、电流信息、功率、电量、功率因数和配置参数;
状态显示单元312通过I/O接口与处理单元203连接,用于显示监控终端的运行状态;
信息显示单元313通过SPI接口与处理单元203连接,用于显示蓄热式电采暖设备的运行参数、电气量信息、非电气量信息和配置信息。本发明实施例1中信息显示单元313采用宽温型带背光的128×64点阵型液晶,需说明的是,信息显示单元313的设计考虑排线和插针两种安装方式,本发明实施例1中采用线方式,方便液晶拆装,同时LED_BACKLIGHT信号可也以通过PWM控制,可以自动控制亮度。
通信接口模块32包括RS485接口单元321、红外接口单元322和以太网接口单元323;
RS485接口单元321和红外接口单元322各自的一端均与Uart接口连接,另一端连接外部信息交互系统;
以太网接口单元323一端与以太网接口连接,另一端连接外部信息交互系统。
数据采集单元101包括:
电压采集单元,用于采集蓄热式电采暖设备电气量信息中的电压信息;
电流采集单元,用于采集蓄热式电采暖设备电气量信息中的电流信息。
本发明实施例1提供的监控终端还包括电源模块5,电源模块5用于为计量模块1和处理模块2供电。本发明实施例1中电源模块5的电压范围为85-265V AC/DC,单向供电时,功耗不高于5W。
本发明实施例1中,数据的采集精度为电压0.2级、电流0.2级、有功功率0.5级、无功功率1级、功率因数1级、有功电度0.5级、无功电度1级、谐波2-50次。
实施例2
本发明实施例2提供了一种蓄热式电采暖监控方法,具体流程图如图3所示,具体过程如下:
S101:计量模块1计量蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息,同时接口模块3从外部信息交互系统获取蓄热式电采暖设备的配置信息和供热区域特征参数;
S102:处理模块2基于电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,并基于供热区域特征参数调整蓄热式电采暖设备的实时运行参数;
S103:接口模块3将电气量信息、非电气量信息和实时运行参数上传给外部信息交互系统。
处理模块2基于电气量信息和非电气量信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,包括:
处理模块2判断电气量信息中的实时功率是否高于功率阈值、实时电量是否高于电量阈值、实时功率因数是否低于功率因数阈值、实时谐波是否高于谐波阈值或非电气量信息是否异常,若是,处理模块确定蓄热式电采暖设备出现供电故障或状态故障,产生事件记录文件,并下发录波指令给录波单元205。
基于供热区域特征参数控制蓄热式电采暖设备的实时运行参数,包括:
处理模块2基于来自于接口模块3的供热区域特征参数确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数;
处理模块2基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的实时功率调整蓄热式电采暖设备的实时运行参数。
处理模块2基于来自于接口模块3的供热区域特征参数确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数,包括:
基于供热区域特征参数中的电网潮流数据预判保障电网安全稳定情况下确定蓄热式电采暖设备最大运行功率,并基于供热区域特征参数中的供热区域建筑体房屋的结构、材料和热负荷画像特征以及供热区域的面积确定预测运行参数中的供热区域热负荷预测曲线,基于蓄供热区域特征参数中供热区域的峰谷电价数据和供热区域热负荷预测曲线确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数。
处理模块2基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的实时功率调整蓄热式电采暖设备的实时运行参数,包括:
处理模块2将蓄热式电采暖设备的实时功率曲线与预测运行参数中的预测功率时序曲线进行比较,若实时功率曲线与预测功率时序曲线不一致,处理模块2通过接口模块3发送控制指令给蓄热式电采暖设备,使蓄热式电采暖设备按预测运行参数运行,否则处理模块2不调整蓄热式电采暖设备的实时运行参数。
为了描述的方便,以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然,在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,包括计量模块(1)、处理模块(2)和接口模块(3),所述计量模块(1)和接口模块(3)均与处理模块(2)连接;
所述计量模块(1)与蓄热式电采暖设备连接,用于计量蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息;
所述处理模块(2)用于基于所述计量模块(1)计量的电气量信息、非电气量信息和所述接口模块(3)获取的配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,还用于基于供热区域特征参数调整蓄热式电采暖设备的运行参数;
所述接口模块(3)与外部信息交互系统连接,用于从外部信息交互系统获取蓄热式电采暖设备的配置信息和供热区域特征参数,并将电气量信息、非电气量信息和运行参数上传给外部信息交互系统。
2.根据权利要求1所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,所述计量模块(1)包括数据采集单元(101)、计量单元(102)和状态信息采集单元(103);
所述数据采集单元(101)与计量单元(102)连接,用于采集蓄热式电采暖设备电气量信息中的电压信息和电流信息;
所述计量单元(102)用于基于电压信息和电流信息对蓄热式电采暖设备电气量信息进行计算,所述电气量信息包括功率、电量、功率因数和谐波;
所述状态信息采集单元(103)用于采集蓄热式电采暖设备的非电气量信息。
3.根据权利要求2所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,所述处理模块(2)包括故障诊断单元(203)和调整单元(207);
所述故障诊断单元(203)与计量单元(102)、状态信息采集单元(103)和接口模块(3)分别连接,用于基于电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,产生事件记录文件;
所述调整单元(207)与接口模块(3)连接,用于基于来自于接口模块(3)的供热区域特征参数确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数,并基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的功率调整蓄热式电采暖设备的运行参数。
4.根据权利要求3所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,所述处理模块(2)还包括存储单元(201)、时钟单元(202)、检测单元(204)、录波单元(205)和电信息采集单元(206);
所述时钟单元(202)与故障诊断单元(203)和调整单元(207)连接,用于为处理单元(203)和调整单元(207)提供对时;
所述检测单元(204)与故障诊断单元(203)和调整单元(207)连接,用于检测故障诊断单元(203)和调整单元(207)的工作状态;
所述电信息采集单元(206)与数据采集单元(101)连接,用于将电压信息和电流信息转换为数字信息;
所述录波单元(205)与信息采集单元(206)、故障诊断单元(203)连接,用于基于故障诊断单元(203)的录波指令对来自于信息采集单元(206)的数字信息进行录波,得到录波文件;
所述故障诊断单元(203)还用于基于事件记录文件下发录波指令给录波单元(205);
所述存储单元(201)与故障诊断单元(203)和调整单元(207)连接,用于存储从故障诊断单元(203)和调整单元(207)获取的电气量信息、非电气量信息、事件记录文件、录波文件和供热区域特征参数。
5.根据权利要求4所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,所述非电气量信息包括蓄热式电采暖设备的运行环境温度、自身温度、自身压力、自身流量、阀门开度和开关状态;
所述预测运行参数包括蓄热式电采暖设备的预测功率时序曲线、预测阀门开度、预测温度和预测压力;
所述运行参数包括蓄热式电采暖设备的自身压力和阀门开度;
所述供热区域特征参数包括供热区域建筑体房屋的结构、材料和热负荷画像特征以及供热区域的面积和电网潮流数据;
所述配置信息包括蓄热式电采暖设备的功率阈值、电量阈值、功率因数阈值和谐波阈值。
6.根据权利要求5所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,所述处理单元(203)设有I/O接口、SPI接口、Uart接口和以太网接口。
7.根据权利要求6所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,所述接口模块(3)包括人机接口模块(31)和通信接口模块(32);
所述人机接口模块(31)和通信接口模块(32)均与处理单元(203)连接和外部信息交互系统连接。
8.根据权利要求7所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,所述人机接口模块(31)包括操作单元(311)、状态显示单元(312)和信息显示单元(313);
所述操作单元(311)通过I/O接口与处理单元(203)连接,用于查询运行参数、电压信息、电流信息、功率、电量、功率因数和配置参数;
所述状态显示单元(312)通过I/O接口与处理单元(203)连接,用于显示监控终端的运行状态;
所述信息显示单元(313)通过SPI接口与处理单元(203)连接,用于显示蓄热式电采暖设备的运行参数、电气量信息、非电气量信息和配置信息。
9.根据权利要求7所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,所述通信接口模块(32)包括RS485接口单元(321)、红外接口单元(322)和以太网接口单元(323);
所述RS485接口单元(321)和红外接口单元(322)各自的一端均与Uart接口连接,另一端连接外部信息交互系统;
所述以太网接口单元(323)一端与以太网接口连接,另一端连接外部信息交互系统。
10.根据权利要求2所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,所述数据采集单元(101)包括:
电压采集单元,用于采集蓄热式电采暖设备电气量信息中的电压信息;
电流采集单元,用于采集蓄热式电采暖设备电气量信息中的电流信息。
11.根据权利要求1所述的蓄热式电采暖监控终端,其特征在于,还包括所述电源模块(5),所述电源模块(5)用于为计量模块(1)和处理模块(2)供电。
12.一种蓄热式电采暖监控方法,其特征在于,包括:
计量模块(1)计量蓄热式电采暖设备的电气量信息和非电气量信息,同时接口模块(3)从外部信息交互系统获取蓄热式电采暖设备的配置信息和供热区域特征参数;
所述处理模块(2)基于所述电气量信息、非电气量信息和配置信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,并基于供热区域特征参数调整蓄热式电采暖设备的运行参数;
接口模块(3)将电气量信息、非电气量信息和运行参数上传给外部信息交互系统。
13.根据权利要求12所述的蓄热式电采暖监控方法,其特征在于,所述处理模块(2)基于所述电气量信息和非电气量信息对蓄热式电采暖设备进行故障诊断,包括:
所述处理模块(2)判断电气量信息中的功率是否高于功率阈值、电量是否高于电量阈值、功率因数是否低于功率因数阈值、谐波是否高于谐波阈值或非电气量信息是否异常,若是,所述处理模块确定蓄热式电采暖设备出现供电故障或状态故障,产生事件记录文件。
14.根据权利要求12所述的蓄热式电采暖监控方法,其特征在于,所述基于供热区域特征参数控制蓄热式电采暖设备的运行参数,包括:
所述处理模块(2)基于来自于接口模块(3)的供热区域特征参数确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数;
所述处理模块(2)基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的功率调整蓄热式电采暖设备的运行参数。
15.根据权利要求14所述的蓄热式电采暖监控方法,其特征在于,所述处理模块(2)基于来自于接口模块(3)的供热区域特征参数确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数,包括:
基于供热区域特征参数中的电网潮流数据预判保障电网安全稳定情况下确定蓄热式电采暖设备最大运行功率,并基于供热区域特征参数中的供热区域建筑体房屋的结构、材料和热负荷画像特征以及供热区域的面积确定预测运行参数中的供热区域热负荷预测曲线,基于蓄供热区域特征参数中供热区域的峰谷电价数据和供热区域热负荷预测曲线确定蓄热式电采暖设备的预测运行参数。
16.根据权利要求14所述的蓄热式电采暖监控方法,其特征在于,所述处理模块(2)基于预测运行参数和蓄热式电采暖设备的功率调整蓄热式电采暖设备的运行参数,包括:
所述处理模块(2)将蓄热式电采暖设备的功率曲线与预测运行参数中的预测功率时序曲线进行比较,若功率曲线与预测功率时序曲线不一致,所述处理模块(2)通过接口模块(3)发送控制指令给蓄热式电采暖设备,使所述蓄热式电采暖设备按预测运行参数运行,否则所述处理模块(2)不调整蓄热式电采暖设备的运行参数。
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CN202010581693.3A CN111895478A (zh) | 2020-06-23 | 2020-06-23 | 一种蓄热式电采暖监控终端和方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115031288A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-09 | 国网北京市电力公司 | 设备状态分析方法、装置及计算机可读存储介质 |
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2020
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